La cuestión de la causalidad en el experimento de Einstein, Podolsky y Rosen: una visión crítica

J. Rayski

Marta Bouza Suárez

Autoría: Mauricio Suárez. Localización: Actas del I Congreso de la Sociedad de Lógica, Metodología y Filosofía de la Ciencia en España: [Madrid 15,16 y 17 de diciembre de 1993], 1997. Artículo de Libro en Dialnet.

Ruiz Sosa, Eduardo Martín Cabrera

La presente investigacion aborda la funcion de los experimentos imaginarios en la fisica cuantica entre los anos de 1927 y 1936. Dos han sido los objetivos principales: (1) la realizacion de una detallada historiografia critica de todos los experimentos imaginarios que pertenecen al periodo en cuestion y (2) la implicacion directa de los experimentos imaginarios en la formulacion del concepto de entrelazamiento (entanglement), acunado en 1935 por el fisico austriaco Erwin Schrodinger. Mediante la revision de los documentos originales en que los experimentos imaginarios fueron apareciendo, se establecen las conexiones existentes entre ellos y su repercusion en el devenir de la fisica. Al final, ademas de los resultados ya mencionados, se ofrece una descripcion de los experimentos imaginarios como herramienta cientifica, sus caracteristicas y sus peculiaridades con respecto al contexto historico en que se situa esta investigacion. Se estudian aqui las conexiones entre cientificos, las comunicaciones que hicieron que dichos experimentos imaginarios recorrieran buena parte de la comunidad cientifica del momento, y las particularidades de su aparicion publica y privada. Se analiza con detalle cada uno de los experimentos imaginarios para encontrar las conexiones teoricas que los unen y seguir el rastro del concepto de entrelazamiento. Se abordan cuestiones como la estandarizacion en los experimentos imaginarios, la comunicacion en los circulos cientificos, la inmediatez en las respuestas, la correccion en los argumentos, la configuracion experimental y el papel del lenguaje en la ciencia. El Capitulo I Introduccion. Experimentos imaginarios en la fisica cuantica: un principio para la discusion, aborda el estado de la discusion en torno a los experimentos imaginarios, asi como su definicion, la etimologia del termino Gedankenexperiment y las caracteristicas principales. Se establece el marco teorico de la discusion asi como la justificacion del periodo y de los experimentos imaginarios que se estudian. En el Capitulo II 1924-1930. Los experimentos imaginarios para un publico privado: del microscopio de Heisenberg al foton y la caja de Einstein, se trata el Efecto Compton como un elemento fundamental en la formulacion de los experimentos imaginarios y como principal causa de las discusiones iniciales. Los primeros experimentos imaginarios que se abordan pertenecen al texto de 1927, en el que Heisenberg consigna el experimento del microscopio de rayos gamma. Las conferencias de Solvay de 1927 y 1930 son tambien objeto de estudio, asi como el papel de Paul Ehrenfest en las discusiones entre Bohr y Einstein. En el Capitulo III. 1931-1935. Discusion abierta: el caso del experimento imaginario de Einstein, Podolsky & Rosen, se tratan los experimentos imaginarios publicados antes del articulo de EPR asi como el propio articulo de los tres autores. El Capitulo IV. Epilogo de una polemica: reacciones posteriores a EPR. El caso del gato de Schrodinger, aborda todas las respuestas a EPR, la correspondencia de Einstein posterior a la publicacion del articulo y las dos comunicaciones de Schrodinger en 1935, en una de las cuales se expone el experimento imaginario del gato y se habla del concepto de entrelazamiento. En el Capitulo V. Conclusiones. Reflexiones finales en torno al papel de los experimentos imaginarios en la fisica cuantica se ofrecen las consideraciones finales de la investigacion, asi como la propuesta de una posible investigacion posterior. Al final se agrega un Anexo en el cual se ofrece una tabla con todos los experimentos imaginarios revisados en el trabajo, su autor, y la referencia de su aparicion publica.

Asher Peres, Paul Singer

Iñaki San Pedro

El caracter fundamentalmente indeterminista de la mecanica cuantica (en su interpretacion estandar) ha supuesto el abandono casi definitivo de la concepcion clasica que las nociones de causalidad y determinismo eran practicamente coincidentes., lo cual ha motivado un cierto escepticismo (causal) en gran parte de los filosofos de la ciencia modernos. A pesar de ello, se ha invertido un gran esfuerzo investigador al tratar de desarrollar un concepto de causalidad que, ademas de capturar adecuadamente lo que intuitivamente reconocemos como interacciones causal,es pueda ser incorporado en el marco teorico-conceptual de la mecanica cuantica. Solo la idea de causalidad probabilista y la aplicacion de diferentes tecnicas de inferencia causal -tales como la Condicion Causal de Markov, y en concreto el Principio de Causa Comun de Reichenbach- parecen adecuadas para la caracterizacion de la causalidad en tales condiciones. Por otro lado, las correlaciones Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) suponen un excelente campo de estudio si pretendemos investigar la existencia de una posible estructura causal cuantica. De entre los diversos modelos causales propuestos como explicacion de dichas correlaciones, parecen especialmente intuitivas las explicaciones que incluyen causas comunes, debido especialmente a las restricciones relativistas que incorpora el experimento EPR. Las explicaciones de las correlaciones EPR en terminos de causas comunes, sin embargo, no dejan de ser polemicas. Por un lado, no esta todavia del todo claro si el Principio de Causa Comun de Reichenbach (PCCR) puede ser tomado como un metodo valido y fiable de inferencia causal. Por otro lado, la opinion generalizada establece que, sea cual sea el estatus del PCCR, las explicaciones de las correlaciones EPR en terminos de causas comunes parecen abocadas, bajo condiciones estandar de localidad, a satisfacer las desigualdades de Bell. Eesta tesis discute, en primer lugar los argumentos mas relevantes en torno al estatus del PCCR, incluidos los contraejemplos mas importantes (van Fraassen, 1982; Cartwright, 1993; Sober, 2000). Se defiende que las implicaciones de dichos contraejemplos pueden ser evitadas bajo ciertas apreciaciones. Se concluye, por lo tanto, que el PCCR puede servir, al menos, como punto de partida para la inferencia causal a partir de relaciones estadisticas. La tesis defiende, por otro lado, que los diferentes argumentos en favor de la opinion generalizada de que las explicaciones de causa comun para las correlaciones EPR quedan excluidas a la luz de la violacion de las desigualdades de Bell no son todo lo concluyentes como se pretende. La tesis analiza en detalle el argumento quiza mas influyente en este sentido (van Frassen, 1982), asi como otras propuestas mas recientes (GraBhoff et al, 2005), y se concluye un ambos casos que los argumentos correspondientes contienen premisas injustificadas. Las implicaciones de este analisis abren la puerta a modelos causales (de causa comun) para EPR que no se ven comprometidos por el Teorema de Bell. Se propone en la tesis un modelo de este tipo que, sin embargo, necesita de una reinterpretacion ontologica de los eventos postulados comocausa comun. El modelo propuesto sugiere por tanto una revision de las nociones estandar tanto de causalidad como de localidad.

Nickola Stefanov Todorov